[发明专利]一种1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸酯的合成方法

说明书

  

技术领域

本发明涉及广谱杀虫剂氯虫苯甲酰胺农药，特别涉及合成新型鱼尼丁受体杀虫剂氯虫苯甲酰胺的关键中间体，具体为1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸酯的合成方法。 

背景技术

氯虫苯甲酰胺(Chlorantraniliprole，商业用名康宽)是具有新型结构(双酰胺/吡唑类)的广谱杀虫剂。该杀虫剂的最大特点是仅作用于昆虫体内的鱼尼丁受体(RyR)，因这种受体与哺乳动物体内的鱼尼丁受体存在结构上的差异，故对哺乳动物作用的毒性很低；又因氯虫苯甲酰胺具有迅速阻止害虫进食、高效滞留活性和优良的耐雨水冲刷性能，可实现植物保护的速效性与良好长效性。目前，氯虫苯甲酰胺对农田、林木病虫害的特殊杀灭功效，已获得国内外相关领域的广泛认同。然而，作为氯虫苯甲酰胺的关键中间体“1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸酯”现有技术的三种合成方法，均存在一定的不足之处。其中的方法一：是以2-肼基-3-氯吡啶为原料，用马来酸乙酯环合转化成相应的吡唑烷酮羧酸酯，再用三溴氧磷溴化(或氯化后溴氯交换)、氧化脱氢制得1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸乙酯。 

其反应式如下： 

该方法虽经济可行，但要使用有毒的三溴氧磷，且在氧化步骤中须使用无机氧化剂，故“三废”多。与此相似的路线是使用溴代丁酸酯，它比上述路线多了两步，并没有优势。

其中的方法二：是为了避免使用有毒的三溴氧磷，而使用对甲苯磺酰氯(TsCl)对烯醇进行酯化，再用溴化氢进行溴代，制得1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸乙酯；其反应式如下： 

但该方法不足是工业生产使用溴化氢，对设备腐蚀严重，且最后对甲苯磺酸是作为废物排放，原子利用率低，不符合绿色化学的要求。

其中的方法三：是由3-溴吡唑与2,3-二氯吡啶缩合，生成相应的3-溴-1-(5-氯-2-吡啶基)吡唑，然后用二异丙基氨基锂(LDA)处理，得到的锂盐再经二氧化碳淬灭，酸化制得1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸；其相关反应式如下： 

该方法的明显不足是使用了正丁基锂(n-BuLi)和二异丙基氨基锂(LDA)，它们都须要在无水无氧、且低温(如 - 78℃)的苛刻反应条件下使用，另外，参与反应的原料价格较贵，工业生产成本较高。

发明内容

本发明针对现有技术的不足之处，提出了一种1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸酯的合成方法，目的在于通过所研制的新合成方法，以实现氯虫苯甲酰胺的关键中间体制备过程中，步骤更简便、“三废”排放少、成本较低，更有利于工业化应用。 

本发明的技术解决方案  

本发明的技术路线是，以2,4-二氧代丁酸酯与2-肼基-3-氯吡啶缩合制备1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸酯。而其中的2,4-二氧代丁酸酯又由丙酮酸酯与甲酸酯经Claisen缩合制得。

因此，本发明方法的步骤(一)是，在A有机溶剂组分内、并于碱性条件下，将甲酸酯组分与丙酮酸酯组分进行Claisen酯缩合反应生成金属盐，再在B有机溶剂组分内进行酸化，而制得2,4-二氧代丁酸酯。其反应式为：

本发明方法的步骤(二)是，在C有机溶剂内，添加催化剂，将步骤(一)所得2,4-二氧代丁酸酯组分与2-肼基-3-氯吡啶组分进行缩合反应合成得1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸酯。

其反应式为：

其中：所述步骤(一)中的组分丙酮酸酯、甲酸酯、碱、A有机溶剂的物质的量之比为1∶1.2～2.0∶1.0～2.0∶8～30；所述生成金属盐、再在B有机溶剂组分内进行酸化，其金属盐、酸组分物质的量之比为1∶1.0～1.2；

所述步骤(一)中A有机溶剂为下列之一者：乙醚、异丙醚、四氢呋喃、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、叔丁醇、苯；所述B有机溶剂或为甲醇，或为乙醇，或为甲醇、乙醇、水的混合物：

所述步骤(一)中的碱为下列之一者：甲醇钠、乙醇钠、乙醇钾、叔丁醇钾、叔丁醇钠、氢化钠、三苯甲基钠；

所述步骤(一)中的酸为下列之一者：甲酸、乙酸、草酸、稀盐酸、稀硫酸、对甲苯磺酸；

所述步骤(一)Claisen酯缩合反应的温度为-10～40℃、反应的时间为2～10小时；